本文转载自D Boy《代替5.56mm？其路漫漫也》
在二战结束后，根据战时的经验和研究，许多国家都开始研制和装备突击步枪。苏联首先采用了7.62×39mm中间威力步枪弹及AK47突击步枪，而一些欧洲国家也在研制类似的武器，例如英国人在研制7mm步枪弹。而美国人却仍然坚持步枪远射程的理念，并以强势政治迫使北约把7.62×51mm步枪弹作为北约标准弹。但到了越战初期，他们发现长而沉重的M14并不适合丛林战的需要，而且交战距离太近，也发挥不出7.62北约标准弹的远射程优点，于是，美军又采用了发射5.56×45mm M193弹的M16步枪。
在越战中的战斗经验表明，M193弹在近距离内杀伤力相当好，又能轻松穿透普通的竹房茅屋的墙壁，尤其适合经常有近距离接触的丛林战中的遭遇战。于是美军把M16定为新的制式步枪以取代M14，后来更把5.56mm步枪弹推广为新的北约标准弹，但把弹头重量从55格令增加至62格令，以新的M855弹代替M193弹作为标准弹。
但随着使用时间渐久，有关5.56的抱怨也慢慢多了起来。主要原因在于作战环境和交战方式的变化。
5.56mm步枪弹的弹头轻、初速高，近距离命中生物体目标时由于弹头失稳翻滚而造成较大的创伤。但翻滚和碎裂的效果是与命中软目标时的速度成正比的。如下图所示：当目标距离较远时，由于弹头的存速大为降低，此时5.56mm弹头在软目标体内的杀伤效果也会大为降低。
M855弹在不同距离上射入明胶后的变形情况，如果从M4卡宾枪上发射时，其初速只相当于从M16步枪上发射后在100米距离上的存速。
在越南丛林中，M16步枪的交火距离并不远，多是在100米以内的战斗。在冷战时期，北约和华约只是互相对峙而没有发生武装冲突，而且他们对欧洲平原上预想的战斗形式是以装甲集群为主，因此也没人研究过小口径步枪在开阔地上战斗的能力问题。然而在冷战结束后，美军在索马里、阿富汗和伊拉克这些地区上所进行的战斗形式都是小规模的步兵分队战斗，和冷战时期的预想有很大的不同，而且，当缺乏重武器支援的轻步兵成为主角，5.56mm步枪弹的缺点就暴露出来了。
在索马里的巷战中，美军发现M855弹缺乏侵彻砖墙和其他障碍物的能力，这在城市地形中是普遍遇到的问题。一名经历过索马里战斗的美军军官在给《步兵》杂志的投稿中指出：“M249在某些情况下提供良好的火力，只是还需要更远的射程和穿透力。”另一个问题是，特种兵在卡宾枪上发射的M855弹往往需要多次命中才能使对方停止活动，尽管许多索马里人都并不长得粗壮。
M16A1在越南丛林中取得较大的成功
1993年在索马里的游骑兵特遣队在卡宾枪上发射M855弹，其杀伤效果受到抱怨。
在2000年以后，5.56mm步枪弹停止作用不足的问题被迅速放大，原因在于短枪管的M4系列步枪被使用得越来越多。例如第82空降师、第101空中突击师和第10山地师这些部队都已经用M4和M4A1卡宾枪取代了原来的M16A2步枪。此外，在其他一些单位也有类似的考虑，比如斯崔克旅不光是把M4卡宾枪作为标准配备，而且还打算把标准的M249轻机枪也换成短枪管的伞兵型，在更大的范围内，比如整个美国陆军也在考虑把M249换成更短更轻一些的Mk46 MOD0。
在阿富汗的第10山地师，使用短枪管的M4卡宾枪
枪管更短的Mk18在特种部队中使用得越来越多
正如前面所说的，要保证5.56mm步枪弹杀伤力的关键就是命中目标时的速度。当M855弹从M16A2的20英寸枪管上发射时，在200米内仍然有相当高的存速，但当M855弹从14.5英寸枪管的卡宾枪上发射时，由于初速降低，导致在100米外的存速也大为降低。而在阿富汗的山区或伊拉克的沙漠上，美军步兵经常要在很远的距离上战斗。在伊拉克，有些美军士兵说他们经常要在500米的开阁地上进行攻击；而在阿富汗，一些绿色贝雷帽的士兵说，他们的战斗距离经常是在600至800米，为此他们不得不增加在小分队中的7.62mm步枪的比例。类似的是，美军其他一些部队也在步兵班内增设一支M14作用辅助手段。
但如果恢复老路子，重新以7.62mm全威力弹作为制式步枪弹已经不可能了，除了使用习惯上，另一个原因，是无论步枪还是弹药的负荷数量，小口径步枪比起中口径全威力步枪都有无以伦比的优势。
5.56与7.62并存，是目前美军部队的真实写照
当年HK公司宣传无壳弹优势时的一张弹药负荷对比图，虽然G11是失败了，但5.56在携带量上比起7.62的优势还是很明显的
如果好像常规部队那样，以长枪管的M16A4作为制式步枪，可以部分解决问题，但特种部队和轻步兵都已经习惯了使用更轻更短的M4/M4A1卡宾枪，因为这种武器在城市地形的战斗或进出装甲车、直升机时，都相当灵活，而且重量轻，对于经常要徒步作战的轻步兵来说，携带M4系列比携带M16A4要轻松。那么，有什么办法可以让短枪管的卡宾枪也具有和长枪管步枪一样的甚至更好的战斗力呢？摆在美军前面的有几种方案。
方案1：采用一种5.56mm的“重弹头”
提高5.56mm武器的作战潜力的最简单的方法，就是增加弹头重量。这已经被特种部队所少量采用，其中的代表者是已经在阿富汗和伊拉克使用的Mk262比赛弹。这种77格令重的“开尖弹”匹配的弹头在较远距离上也能有效杀伤无保护的敌方人员，使用开尖弹的结构其实是由于新的比赛弹加工方法导致的，这种开尖弹是把被甲从弹尾向弹尖方向包上去，最后导致弹尖上有一个小孔，这样的工艺比起传统的从后方将弹芯挤入被甲的方式可以减少铅芯的形变，从而提高弹头精度。但开尖的设计使其在对付障碍物时不如全被甲弹（FMJ）为路障弹丸穿透能力，砖墙，车辆和其他“硬“目标。如果设计一种77格令重的普通结构全被甲弹，可以有效的解决问题，而且成本也会降低。
其实在1960年代，一家德国公司就已经研制出钢被甲的77格令弹头，这种“重弹头”在远距离弹道性能和对硬目标侵彻表现都优于后来的M855弹。但那个时候的M16A1枪管膛线与这种重弹头并不匹配，导致这种重弹头无人问津。如果是现在，把这种德国重弹头在M16A4和M249上使用会稳定得多，因此重新采用这种重弹头也许是一个解决方法。
不过，5.56x45mm枪弹的增长潜力有限，如果想提供实质性的改变，最有效的方法还是得采用一种全新的口径。但如果考虑到换装新口径时仍然可以使用当前配发的武器，既有利于保持士兵的使用习惯，也降低了全面换装武器的成本，这就限制了枪弹的全长不能超过5.56x45mm步枪弹，所以，一些美国人便考虑放大5.56mm的直径。
Mk262与M855的弹头结构对比
在20英寸枪管上M855与MK262的弹道性能曲线对比图，可以看出即使在较远距离上存速较低的情况下仍然能够破碎
方案2：使用比5.56mm更大的弹头
这种提高5.56mm枪弹性能的方法，最初是美国民间的射手想出来的。他们试着“增大”5.56x45mm弹壳的颈口尺寸，装入一枚6mm弹头，其结果就是诞生了6x45mm“野猫”弹（与美军在1970年代研制的6x45mm XM732枪弹不是一回事）。这种“野猫”弹使用90格令重的全被甲弹头，全弹长与5.56x45mm一致，而6x45mm弹的射程和杀伤力都比M855弹高，只需要更换枪管就能使现有的5.56mm武器能够发射这种弹药。
在2004年一些民间枪匠进行另一项改进，就是进一步加大5.56x45mm弹壳的颈部，装上6.5mm弹头，弹壳长度缩短至42mm使全弹长仍然维持在与M855弹相同的长度上，但弹壳直径加大以容纳更多的发射药，其结果就是导致了6.5x42mm多用途弹（MPC）的推出。经过试验，在正常的并战距离（300米）上，6.5mm MPC弹比M855弹的动能高出30～50％以上。而且和6mm“野猫”弹一样，6.5mm MPC弹也能够直接使用5.56mm NATO弹的弹链和弹匣供弹。
6x45mm野猫弹
6.5mm MPC弹
选择3：使用一个更大的弹头和弹壳
M855弹在阿富汗作战期间有部分士兵认为效果不好，他们想要设计一种更有威力的M4卡宾枪弹药。某些个人在雷明顿弹药公司的协助下，研制了6.8x43mm特种用途弹（SPC）的。6.8mm SPC弹在各种距离上都比5.56mm弹有更强的杀伤效果，但由于弹头重115格令以及弹头气动特性一般，所以弹道性能和抗风能力比起5.56mm弹只有很少的提高。
6.8mm SPC弹在大约500米距离上对付点目标是足够的，但由于弹道弯曲，不适合更远距离的精确射击。于是又有一些比赛射手和枪支制造商合作研制新枪弹，让M16也能准确射击1000米目标，其结果是命名为6.5mm格伦德尔（GRENDEL，这是神话传说中的怪物名），这种6.5x38mm弹的弹道平直，抗风偏强，在1000米内甚至比7.62x51mm的M80弹有更高的精度和杀伤效果。
这两种新弹药据宣传可以直接使用原有的5.56mm弹匣，不过由于弹壳直径加大以容纳更多的发射药，一个30发的M16弹匣只能容纳28发6.8 SPC或26发6.5mm格伦德尔，而且如果不想在战斗中弹匣“掉链子”出问题，最好还是使用专门的弹匣，比如PRI公司专门为6.8 SPC生产的25发弹匣可靠性就相当高。
从左到右：7.62×51mm NATO，6.8mm SPC，5.56×45mm NATO
从左到右：7.62 NATO，6.5格伦德尔，5.56 NATO
几种弹匣，从左到右：30发5.56弹匣，25发PRI的6.8弹匣，15发PRI的6.8弹匣，20发5.56弹匣
综合考虑：
如果仅是从性能上考虑，方案3无疑是最佳的选择。然而，把5.56mm步枪和卡宾枪转换成6.8mm SPC或6.5mm格伦德尔口径的投入是相当高的，需要改变的不仅仅枪管和枪机，还需要更换弹匣以保障供弹可靠性。而把5.56mm轻机枪转换成这两种新口径则困难得多，成本也更高，因为必须重新设计供弹机构，而且还要采用新的金属弹链。方案3虽然是最有升级潜力的，但这个方案也是成本最高的。
除了成本和转换的复杂性，使用6.8mm SPC弹和6.5mm格伦德尔弹的另一个缺点是弹药的重量比5.56mm NATO弹增加约40%。此外，25发弹匣通常由两大块钢板构成，因此它们比M16标配的铝弹匣要重。如果把步枪手的弹药基本负荷维持在一个恒定的重量，那么使用较大的新弹药就会减少携弹数量。而减少弹药数量后会降低持续作战的能力和火力密度，并为战场补给增加压力，甚至为战斗的胜败带来影响。比如，一些参加过越战的老兵就把许多战斗行动的胜利归功于使用M16的步兵比起使用M14的步兵可以携带更多的弹药。而一名士兵可携带10个30发M16弹匣时，共300发5.56mm弹，但相同的负重下，他只能携带8个25发弹匣共200发6.8mm SPC弹或6.5mm格伦德尔弹。
然而，携带弹药既要有足够的数量，又必须兼顾杀伤效果、侵彻能力，还要考虑武器的可控性以及其他因素，理想的口径并不存在，因此只能作出妥协。
如果选择方案2，即6x45mm或6.5mm MPC口径，虽然对于步枪来说只需要更换枪管，但机枪仍需要更换枪机和重新设计供弹机构，一点都不轻松。而且性能提升有限，继续升级潜力也比方案2要低。
总之，无论方案3还是方案2，花费是相当巨大的，而且要十数年时间来逐步更换士兵手中的武器。而5.56mm NATO弹虽然有这样或那样的问题，但还不至于到不能忍受的地步。美军要花钱的地方太多了，而新口径也不是什么超级武器，性能上也不是产生质的飞跃，显然目前还没有迫切的需要去更换新的小口径弹药。
有意思的是，虽然6.8mm SPC是由几个特种兵和弹药制造商一起研制的，但最反对这种新口径的也正是特种部队。例如一些海豹队员试用过6.8mm SPC后的感觉是：不习惯，也不需要。
在美国，特种兵是从现役士兵中选拨上去的，这些人在军队里最少也服役了两、三年，而入选后训练量比在常规部队中更大，所以他们早已经习惯了5.56mm和7.62mm，这时如果突然要他们使用一种后坐力介于5.56mm和7.62mm之间、而且弹道性能也完全不同的新口径，对于这些对自己战技水平很有自信的人来说会很难接受，也必然影响他们的临战水平的发挥。
而且既然这些新口径也无法取代7.62mm全威力弹，即使把小分队里的5.56mm武器都换成6.8mm SPC武器，但原来的7.62mm武器仍然不可取代，反而还减少了弹药携带量，更换口径反而得不偿失。
巴雷特公司生产的M468步枪就是发射6.8mm SPC，使用巴雷特公司设计的30发容量弹匣，但这种枪和弹一直都卖不出去。
由阿历山大公司生产的6.5格伦德尔口径的步枪，可用于较远距离的精确射击，但现在也就民间玩的多
从左到右：7.62mm的Mk48轻机枪、5.56mm的Mk18短突击步枪、7.62mm口径的Mk17卡宾枪。既然任何一种企图取代5.56的新口径都无法同时取代7.62，那么5.56在有效射程、杀伤效果和单兵携带量上所具有的均衡性就成了作战部队抗拒新口径的理由。
此外美军特种部队大量采用Mk262弹，这种比赛弹虽然最初是为Mk12 SPR这类战术狙击步枪研制的，但现在也大量地在M4A1卡宾枪或Mk18短卡宾枪上使用，而且效果很好。所以特种部队都认为不需要去使用一种不习惯的新口径，只要保证Mk262供应充足就行了。
最终结果：
经过几年的研究和比较后，最终美军还是决定放弃了后两个方案，但方案一也没有选择。虽然最终选择的是研制新的5.56mm弹药，但却不是像Mk262这样的重弹头，而且美国陆军和海军陆战队各自采用了不同的解决方案。
海军陆战队的选择是Mk318 MOD0弹，这是专门针对短枪管步枪发射5.56mm步枪弹而研制的专用弹药，这种Mk318的弹头重62格令，和M855弹一样，但弹头结构设计成“破障弹”的形式，虽然和Mk262一样是开尖弹的设计，但其前半段为铅芯，后半段为整体式的厚铜底。这样的设计使Mk318在穿过挡风玻璃、车门和其他障碍物后的目标时，不仅比Mk262有效，而且比M855弹也更有效。虽然Mk318是专门为特种部队研制的，但美国海军陆战队注意到这种弹能极大地提高M4卡宾枪的战斗性能，在2010年初他们就订购了20万发Mk318 MOD0提供给驻在阿富汗的远征旅使用。不过由于Mk318 MOD0的价格比M855弹要贵，所以海军陆战队只是把其作为卡宾枪的配用弹药，与M855并列装备。
Mk318 MOD0特种弹
M855A1无铅弹
美国陆军的想法则比较有趣，他们打算用新的无铅弹全面取代现有的M855弹，这种无铅弹已经被命名为M855A1。
研制M855A1的一个重要原因是环保组织给陆军施加的压力，陆军官方说国内的轻武器训练每年会使大约2000吨铅散布在自然环境中，而且曾经发生过环保组织阻止某些州的国民警卫队使用靶场训练。所以M855A1一开始研制就指定要采用无铅结构，必须是一种环保的“绿色”弹药。但既然要研制新弹药，自然也得把解决M855弹在较远距离上停止作用不高的缺点也列入目标之一。
这项“绿色”弹工程的最初试验的是钨和尼龙的复合弹芯，但效果表现不佳，而且在试验中也发现钨合金一样对环境有害。于是他们改用钢和铋锡合金的复合弹芯，在早期试验中也发现这种M855A1确实比M855能更有效地对付车门或其他轻型障碍物，然而在2009年7月的试验中却发现铋锡合金对高温环境敏感，弹道性能变得很差。由于弹芯融化问题，原定的生产计划被中止，M855A1的研制人员不得不再一次寻找新的弹芯材料，最后决定用铜来代替铋锡合金，目前美国陆军官方表示对新的M855A1很有信心。但陆战队也不愿意再等了，所以才放弃了M855A1而转而投资特种部队的Mk318 Mod0。
在2010年6月23日，美国陆军皮卡汀尼兵工厂的发言人宣称，头一批新的M855A1已经交到在阿富汗的作战部队手上，据他们宣称，在测试中已经发射了100多万发这种新的M855A1弹，其表现已经超过所有人的预期，M855A1无论是对对硬目标的侵彻能力、命中精度还是杀伤效果都比M855弹有较大的提高。
长远计划：
目前美国陆军也正在研制和试验无壳弹轻机枪，而且无壳弹步枪的研究工作也已经开展。如果美军一旦采用无壳弹的话，那么这次是一个更换新口径的机会，然而无壳弹项目却仍然是采用5.56mm口径，这样看起来美军至少在将来很长时间里都不会考虑更换新的口径，不论有壳还是无壳，5.56mm仍然会服役很长时间。而且7.62mm的无壳弹也已经列入研究计划，可见，除非能出现一种包打天下的理想口径，否则，即使进入无壳弹的时代，仍然会是5.56mm与7.62mm并存的局面。
5.56mm口径的无壳弹才是美国陆军未来的方向
试射中的LSAT塑料弹壳轻机枪，这只是无壳弹之前的过渡计划
由于预计到无壳弹能够取得成功，所以无壳弹突击步枪已经进入预研阶段